JP4069763B2 - Electro-optical device and electronic apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、文字や画像を表示するのに好適な電気光学装置、及び同装置を使用した電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
電気光学装置は、電子機器の表示部として多用されている。電気光学装置としては、例えば、携帯電話機等の表示部として使用される液晶表示装置が挙げられる。この液晶表示装置において、表示品質を高めるためには、液晶表示パネルを背面から照射する照明装置(以降「バックライトユニット」とする)を設けるのが好ましい。しかしながら、携帯電話機などの小型の電子機器に液晶表示装置を搭載する場合、液晶表示装置のために広い実装スペースを確保することは困難である。このため、バックライトユニットを含む液晶表示装置全体をコンパクトなものにすることが求められる。
【0003】
図7は、このような要求に応えるべく提案された従来の液晶表示装置の要部構成を示した断面図である。同図に示すように、この液晶表示装置は、液晶表示パネル100を構成する基板101、102と、バックライトの一構成要素である導光板110とが、積み重ねられた構成となっている。このため、液晶表示装置全体は極めてコンパクトなものとなっている。
【0004】
2枚の基板101、102には、図示しない液晶が挟持されている。基板101の裏面には、この液晶を駆動するための駆動用IC120が設けられている。
FPC(Flexible Printed Circuit)基板130は、可撓性を有しており、一方の面には、バックライトの構成要素である複数のLED131と、このLED131を駆動するための配線やその他の配線、各種回路(いずれも図示略)が形成されている。そして、FPC基板130は、一端が液晶表示パネル100の側端部に接続される。また、図示のようにFPC基板130全体を撓ませた状態で、FPC基板130の他端は、LED131における光の出射面を導光板110の一側面と対向させるように位置決めされて、導光板110の裏面を覆った反射シート140に接続されている。
【0005】
このような構成において、LED131からの出射光は、導光板110の側面に設けられた受光部に入射する。ここで、受光部から入射した光のうち導光板110の裏面に向かう光は、導光板110の裏面を覆う反射シート140によって反射され、液晶表示パネル100の観察面側(基板101のある側)に向かう光となって、基板102の表面に照射される。この液晶表示装置については、例えば特許文献1に記載されている。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−133756号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の液晶表示装置の組立工程においては、導光板の光の入射面にLEDが対向するように、導光板が収容されたフレームにおけるFPC基板の取り付け位置を目分量で定め、その位置にFPC基板の端部を押し当てて固定していた。しかしながら、このような方法では、FPC基板に発生する応力によって、LEDがFPC基板から剥がれたり故障したりする可能性があった。また、FPC基板のフレームにおける取り付け位置が目分量で決定されていた為、導光板の入射面とLEDの光の出射面との距離がまちまちとなり、導光板内に入射する光量にばらつきが生じ、結果として液晶表示パネルの明るさにばらつきが生じていた。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、光源と導光板との位置決めが容易で、且つ表示面の明るさのばらつきを抑制し得る電気光学装置、及び同装置を搭載した電子機器を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決する手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る電気光学装置は、バックライトユニットと、電気光学パネルとを、この順番で収納するフレームを備えた電気光学装置であって、
平面視において額縁状をなした前記フレームは、一方の面に前記バックライトユニットおよび前記電気光学パネルを収納するための少なくとも3辺に沿った側壁を有し、前記バックライトユニットは、前記電気光学パネルに光を出射する導光板と、前記導光板の一端面である光入射面に沿って設けられた光源部とを有し、前記光源部は、前記電気光学パネルの一端部から張り出して設けられたフレキシブル基板に実装され、前記フレキシブル基板は、前記張り出し方向に向かって、少なくとも屈曲部と、折り返し部とをこの順番で有するとともに、前記フレームにおける前記側壁が切り欠けられた一辺から、前記屈曲部が前記フレームの他方の面に向ってU字状に折り返され、前記電気光学パネルの背面と向い合うように配置された前記折り返し部には、前記導光板の前記光入射面に対向する位置に前記光源部が実装され、前記折り返し部は、平面視において前記屈曲部よりも幅広の略矩形状に形成され、前記矩形は、前記フレームの前記側壁が切り欠けられた一辺を、その一辺とし、前記フレームの前記側壁が切り欠けられた一辺において、前記矩形の2つの頂点近傍には、前記折り返し部側に突出した凸状のリブが、前記フレームと一体にそれぞれ形成され、前記フレキシブル基板の折り返し部には、2ヶ所の前記凸状のリブと係合するための凹状の切り欠きがそれぞれ形成されていることを特徴としている。
このような電気光学装置によれば、導光板の光の入射面と、光源の光の出射面との距離が大きく変化しないため、電気光学装置の表示面に生じる明るさのばらつきが軽減される。
【0010】
また、本発明に係る電気光学装置においては、前記導光板は、前記導光板の側面に形成された突起を、この突起に対向する前記フレームの側壁に形成された孔に係合させることにより前記フレームに固定されていてもよい。
このような電気光学装置によれば、導光板がフレームに確実に固定されるので、光源と導光板との位置関係が一層変化しにくくなる。
また、本発明に係る電子機器は、本発明に係る電気光学装置を搭載したことを特徴としている。
このような電子機器によれば、本発明に係る電気光学装置によって、表示面に明るさのばらつきが少なくなり、視認性や信頼性を向上させることができる。
【0011】
【発明の実施形態】
<A:第1実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示した組立図である。
図1において、液晶表示パネル10は、一対の基板間に図示略の液晶を封止した構造を有しており、一方の面が観察面、他方の面が裏面となっている。
図1に示すように、液晶表示パネル10を構成している観察面側の基板と裏面側の基板は、各々矩形であるが、前者の基板は後者の基板からはみ出た部分を有している。そして、この部分における観察面とは反対側の面には、ドライバIC11が実装されている。このドライバIC11は、液晶表示パネル10を駆動する回路を有している。また、液晶表示パネル10を囲む4辺のうちドライバIC11がある辺とは反対側の辺には突起10aが形成されている。
【0012】
FPC基板20は、可撓性を有する基板であり、その周辺の一部が液晶表示パネル10における観察面側の基板を囲む4辺のうちドライバIC11寄りの辺に接続されている。FPC基板20には、液晶表示パネル10を駆動するための各種配線類や回路部品等が実装されているが、本件とは直接関係が無いので図示、及び説明を省略する。
図2は、FPC基板20が接続された状態の液晶表示パネル10を液晶表示パネル10の裏面側から見た平面図である。図2に示すように、FPC基板20は、液晶表示パネル10に接続された矩形状部分の一方の側部に、液晶表示パネル10側に戻るL字状の部分を継ぎ足したような平面形状を有している。このL字状の部分には、液晶表示パネル10を外部回路と接続するためのコネクタ22が実装されている。また、FPC基板20における矩形状の部分は、液晶表示パネル10から離れた先端側の約半分の部分が左右両側に張り出して幅が広がっており、この左右2つの張り出し部分における液晶表示パネル10側の2辺には、切り欠き23が1個ずつ設けられている。これらの切り欠き23は、FPC基板20の先端(図2において下側の端部)を固定する際の位置決めに利用される。
LED21は、液晶表示パネル10を裏面から照射するためのバックライトユニットの一構成要素であり、光源として機能する。LED21は、FPC基板20における先端部寄りの幅広矩形部分の、裏面側の面に複数個実装されている。
【0013】
図1において、導光板30は、バックライトユニットの他の一構成要素である。導光板30を囲む4つの側面のうち、1つの側面には、光源であるLED21からの光を受け取るための複数の突起状の入光部31が形成されている。そして、この入光部31が形成された側面を左右両側から挟む2つの側面には、導光板30と一体に突起30bが形成されている。導光板30において、図1中、下側の面は反射シート50によって覆われている。この反射シート50は、入光部31を介して導光板30内に入射した光のうち、裏面側に向かうものを反射して、液晶表示パネル10の裏面に導くためのものである。
【0014】
フレーム40は、液晶表示パネル10及び導光板30を収容して内部に固定するためのプラスチック製のフレームであり、液晶表示パネル10及び導光板30を周囲4方向から囲む側壁を有する。これらの側壁の1つは、液晶表示パネル10がフレーム40内に収容されたときに、FPC基板23をフレーム40外部に導くことができるように、FPC基板20の案内用の開口部が中央に設けられている。そして、側壁におけるこの開口部の両側の部分には、フレーム40内部に向けて突出したリブ42がフレーム40と一体に成型されている。このリブ42は、FPC基板20をフレーム40に固定する際の位置決めに利用される。また、フレーム40の各側壁には、導光板30を図面下側から支持するための平板状のガイド41が形成されている。また、フレーム40には、導光板30の突起30bを受け容れる孔40bと、液晶表示パネル10の突起10aを受け容れる孔40aが形成されている。両面テープ43は、FPC基板20をフレーム40に固定するためのものである。
【0015】
液晶表示装置の組立工程において、導光板30は、図1に示すように、入光部31のある側面を、フレーム40における4つの側壁のうちFPC基板案内用の開口部のある側壁に向け、反射シート50によって覆われた裏面をガイド41に載せ、突起30bを孔40bに挿入した状態で、フレーム40内に収容される。図3は、このようにして導光板30が収容されたフレーム40を裏側から見た平面図である。
そして、液晶表示パネル10は、図1に示すように、FPC基板20をその案内用の開口部に通し、突起10aを孔40aに嵌合させ、フレーム40内に収容された導光板30と対面するように、フレーム40内に収容される。
【0016】
この状態において、FPC基板20は、LED21が導光板30の入光部31に接近し、かつ、対向するように、全体的に撓められる。そして、2つの切り欠き23とフレーム40に設けられた2つのリブ42とを係合させた状態で、FPC基板20におけるLED21が実装されている面が、両面テープ43によってフレーム40に固定される。このように固定されると、LED21は、丁度導光板30の入光部31のある面と、フレーム40のリブ42のある側壁との間に生じた間隙に収納された格好となる。
本実施形態においては、FPC基板20がこのようにフレーム40に固定されると、LED21の光の出射面が導光板30の入光部31に近接し、相互に対面した状態となるように、切り欠き23とリブ42が設けられている。
図4は、このようにして構成された本実施形態に係る液晶表示装置を裏面から見た図である。この図に示すように、FPC基板20は、切り欠き23とリブ42とを係合させることによって、確実に位置決めされている。
【0017】
図5は、FPC基板20における切り欠き23の成型位置とLED21の実装位置との関係を示す平面図である。
本実施形態において、FPC基板20の外枠部分は、基材200からの打ち抜き、あるいは基材200から不要な部分を取り除く等の工程により、一体成型される。一方、点線で囲った切り欠き23は、外枠部分よりも寸法精度が高い成型方法を使用して成型されている。また、基材200には、アライメントマーク201が設けられており、切り欠き23の成型位置と、LED21の実装位置21aとは、当該アライメントマークを基準として決められている。
【0018】
従来の液晶表示装置では、導光板30に対してFPC基板20の外枠が特定の位置関係を保つように、FPC基板20の取付位置が決められていたため、導光板の入光部31と、LED21の光の出射面との対向距離は、FPC基板20の成型精度に影響されていた。然るに、本実施形態においては、アライメントマーク201を基準として、高精度で、切り欠き23の位置およびLEDの実装位置21aが決定され、切り欠き23とリブ42を係合させることによって、導光板の入光部31とLED21の出射面とを対向させる。従って、入光部31とLED21の対向距離のばらつきが軽減され、極めて容易に、液晶表示パネル10の、観察面から見た明るさのばらつきを軽減することができる。また、入光部31とLED21の対向距離のばらつきが軽減されるので、これまでよりも入光部31とLED21の対向距離を縮めることができる。従って、導光板30に導く光量を多くし、液晶表示パネル10の表示を明るくすることができる。
【0019】
更に、切り欠き23、及びリブ42は、本実施形態の構成上、FPC基板20が、フレーム40と固定されている側において、弾性力によって元の位置に戻ろうとするのを妨げるように係合している。従って、係合部が離間することなく、確実に位置決めを行うことができる。
また、導光板30にリブが一体成型されていると、当該リブから入射光が漏洩することがあるが、本発明において、リブ42は、フレーム40に形成されているから当該漏洩が生じず、導光板30への光の入射効率が減少しない。
【0020】
更に、本実施形態において、光源となるLED21は、複数個実装されており、当該複数のLED21と対応するように複数の入光部31が設けられているから、導光板30内を均一な明るさに保つことができる。
更に、本実施形態において、LED21は、導光板30の、入光部31が設けられている面と、フレーム40においてリブ42が設けられている面との間に生じた間隙に収納される形となっているから、例えば、外部からの圧力がかかるような場合においても、LED21が直接影響を受けることが少ない。
更に、本実施形態において、導光板30は、突起30bとフレーム40に設けられた孔40bとが係合するように固定されているから、組立工程における導光板30の位置ずれが生じにくい。
【0021】
尚、本実施形態においては、切り欠き23、及びリブ42を係合部として位置決めを行ったが、当該係合部の形状は、これらに限定されない。例えば、切り欠き23の代わりにスルーホールを設け、リブ42の代わりに設けられた突起物と係合させるようにしても良い。また、切り欠き23及びリブ42が設けられる位置は、表示面の明るさのばらつき軽減を担保できる限りにおいて、本実施形態の態様に限定されない。また、本実施形態において、切り欠き23及びリブ42は、各々2個設けられているが、更に多くても、上述したばらつき抑制の効果を得ることができる。
【0022】
<B:第2実施形態>
次に、本発明に係る電子機器について説明する。
図6は、上記実施形態に係る液晶表示装置を用いた電子機器の一例たる携帯電話機の構成を例示する斜視図である。同図において、携帯電話機300は複数の操作ボタン301のほか、受話口302、送話口303とともに、液晶表示装置304(図6においては液晶表示パネルのみが図示されている。)を備えるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置の組立図である。
【図2】 同液晶表示装置の平面図である。
【図3】 同装置の平面図である。
【図4】 同装置の平面図である。
【図5】 同実施形態に係る切り欠き位置とLED実装位置の関係を示す図である。
【図6】 本発明の第2実施形態に係る携帯電話機の斜視図である。
【図7】 従来の液晶表示装置の構成を示した断面図である。
【符号の説明】
10・・・液晶表示パネル、10a・・・突起、11・・・ドライバIC、20・・・FPC基板、21・・・LED、21a・・・LED実装位置、22・・・コネクタ、23・・・切り欠き、30・・・導光板、30b・・・突起、31・・・入光部、40・・・フレーム、40a、40b・・・孔、41・・・ガイド、42・・・リブ、43・・・両面テープ、50・・・反射シート、200・・・基材、201・・・アライメントマーク、300・・・携帯電話機、301・・・操作ボタン、302・・・受話口、303・・・送話口、304・・・液晶表示装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electro-optical device suitable for displaying characters and images, and an electronic apparatus using the same.
[0002]
[Prior art]
Electro-optical devices are often used as display units for electronic devices. Examples of the electro-optical device include a liquid crystal display device used as a display unit of a mobile phone or the like. In this liquid crystal display device, in order to improve display quality, it is preferable to provide an illumination device (hereinafter referred to as “backlight unit”) that irradiates the liquid crystal display panel from the back side. However, when a liquid crystal display device is mounted on a small electronic device such as a mobile phone, it is difficult to secure a wide mounting space for the liquid crystal display device. For this reason, it is required to make the entire liquid crystal display device including the backlight unit compact.
[0003]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a main part of a conventional liquid crystal display device proposed to meet such a demand. As shown in the figure, this liquid crystal display device has a configuration in which
[0004]
A liquid crystal (not shown) is sandwiched between the two
An FPC (Flexible Printed Circuit)
[0005]
In such a configuration, the emitted light from the
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2001-133756 A
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the assembly process of the above-mentioned conventional liquid crystal display device, the mounting position of the FPC board in the frame in which the light guide plate is accommodated is determined by a nominal amount so that the LED faces the light incident surface of the light guide plate. The end of the FPC board was pressed against the position and fixed. However, in such a method, there is a possibility that the LED is peeled off from the FPC board or fails due to the stress generated in the FPC board. In addition, since the mounting position in the frame of the FPC board is determined by the scale amount, the distance between the incident surface of the light guide plate and the light exit surface of the LED varies, and the amount of light incident on the light guide plate varies, As a result, the brightness of the liquid crystal display panel varied.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an electro-optical device capable of easily positioning a light source and a light guide plate and suppressing variations in brightness of a display surface, and an electronic device equipped with the same. The purpose is to provide equipment.
[0008]
[Means for solving the problems]
In order to solve the above problems, an electro-optical device according to the present invention is an electro-optical device including a frame that houses a backlight unit and an electro-optical panel in this order,
The frame having a frame shape in plan view has side walls along at least three sides for housing the backlight unit and the electro-optical panel on one surface, and the backlight unit includes the electro-optical unit. A light guide plate that emits light to the panel; and a light source unit provided along a light incident surface that is one end surface of the light guide plate, the light source unit extending from one end of the electro-optical panel. The flexible substrate has at least a bent portion and a turned-up portion in this order toward the protruding direction, and the bent portion from one side where the side wall of the frame is notched. The folded portion is folded in a U-shape toward the other surface of the frame and arranged to face the back surface of the electro-optical panel. The light source portion is mounted at a position facing the light incident surface of the light guide plate, and the folded portion is formed in a substantially rectangular shape wider than the bent portion in plan view. The one side of the frame where the side wall is notched is defined as one side, and the one side where the side wall of the frame is notched has a convex shape projecting toward the folded portion side in the vicinity of two vertices of the rectangle. Each of the ribs is formed integrally with the frame, and the concave portion for engaging with the two convex ribs is formed in the folded portion of the flexible substrate, respectively. Yes.
According to such an electro-optical device, since the distance between the light incident surface of the light guide plate and the light emitting surface of the light source does not change significantly, variation in brightness generated on the display surface of the electro-optical device is reduced. .
[0010]
In the electro-optical device according to the aspect of the invention, the light guide plate may be formed by engaging a protrusion formed on a side surface of the light guide plate with a hole formed in a side wall of the frame facing the protrusion. It may be fixed to the frame.
According to such an electro-optical device, since the light guide plate is securely fixed to the frame, the positional relationship between the light source and the light guide plate is further hardly changed.
In addition, an electronic apparatus according to the present invention is characterized in that the electro-optical device according to the present invention is mounted.
According to such an electronic apparatus, the electro-optical device according to the present invention can reduce variations in brightness on the display surface, and can improve visibility and reliability.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<A: First Embodiment>
FIG. 1 is an assembly diagram illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a liquid
As shown in FIG. 1, the substrate on the observation surface side and the substrate on the back surface side that constitute the liquid
[0012]
The
FIG. 2 is a plan view of the liquid
The
[0013]
In FIG. 1, a
[0014]
The
[0015]
In the assembly process of the liquid crystal display device, as shown in FIG. 1, the
Then, as shown in FIG. 1, the liquid
[0016]
In this state, the
In the present embodiment, when the
FIG. 4 is a view of the liquid crystal display device according to the present embodiment configured as described above from the back side. As shown in this figure, the
[0017]
FIG. 5 is a plan view showing the relationship between the molding position of the
In the present embodiment, the outer frame portion of the
[0018]
In the conventional liquid crystal display device, since the mounting position of the
[0019]
Furthermore, the
In addition, when the rib is integrally formed on the
[0020]
Further, in the present embodiment, a plurality of
Furthermore, in this embodiment, the
Furthermore, in the present embodiment, the
[0021]
In the present embodiment, positioning is performed using the
[0022]
<B: Second Embodiment>
Next, an electronic apparatus according to the present invention will be described.
FIG. 6 is a perspective view illustrating the configuration of a mobile phone as an example of an electronic apparatus using the liquid crystal display device according to the embodiment. In the figure, a
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an assembly diagram of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the liquid crystal display device.
FIG. 3 is a plan view of the apparatus.
FIG. 4 is a plan view of the apparatus.
FIG. 5 is a view showing a relationship between a notch position and an LED mounting position according to the embodiment.
FIG. 6 is a perspective view of a mobile phone according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
平面視において額縁状をなした前記フレームは、一方の面に前記バックライトユニットおよび前記電気光学パネルを収納するための少なくとも3辺に沿った側壁を有し、
前記バックライトユニットは、前記電気光学パネルに光を出射する導光板と、前記導光板の一端面である光入射面に沿って設けられた光源部とを有し、
前記光源部は、前記電気光学パネルの一端部から張り出して設けられたフレキシブル基板に実装され、
前記フレキシブル基板は、前記張り出し方向に向かって、少なくとも屈曲部と、折り返し部とをこの順番で有するとともに、前記フレームにおける前記側壁が切り欠けられた一辺から、前記屈曲部が前記フレームの他方の面に向ってU字状に折り返され、
前記電気光学パネルの背面と向い合うように配置された前記折り返し部には、前記導光板の前記光入射面に対向する位置に前記光源部が実装され、
前記折り返し部は、平面視において前記屈曲部よりも幅広の略矩形状に形成され、前記矩形は、前記フレームの前記側壁が切り欠けられた一辺を、その一辺とし、
前記フレームの前記側壁が切り欠けられた一辺において、前記矩形の2つの頂点近傍には、前記折り返し部側に突出した凸状のリブが、前記フレームと一体にそれぞれ形成され、
前記フレキシブル基板の折り返し部には、2ヶ所の前記凸状のリブと係合するための凹状の切り欠きがそれぞれ形成されている
ことを特徴とする電気光学装置。 An electro-optical device having a frame for storing a backlight unit and an electro-optical panel in this order,
The frame having a frame shape in plan view has side walls along at least three sides for housing the backlight unit and the electro-optic panel on one surface,
The backlight unit includes a light guide plate that emits light to the electro-optical panel, and a light source unit provided along a light incident surface that is one end surface of the light guide plate,
The light source unit is mounted on a flexible substrate provided to project from one end of the electro-optical panel,
The flexible substrate has at least a bent portion and a folded portion in this order in the projecting direction, and the bent portion is on the other side of the frame from one side where the side wall of the frame is notched. Folded in a U shape toward
The light source portion is mounted at a position facing the light incident surface of the light guide plate, in the folded portion arranged to face the back surface of the electro-optical panel,
The folded portion is formed in a substantially rectangular shape wider than the bent portion in plan view, and the rectangle has one side where the side wall of the frame is cut out as one side thereof,
On one side where the side wall of the frame is notched, in the vicinity of the two vertices of the rectangle, convex ribs protruding toward the folded portion side are respectively formed integrally with the frame,
An electro-optical device , wherein the folded portion of the flexible substrate is formed with concave notches for engaging with the two convex ribs .
ことを特徴とする請求項1記載の電気光学装置。 The light guide plate is fixed to the frame by engaging a protrusion formed on a side surface of the light guide plate with a hole formed in a side wall of the frame facing the protrusion. The electro-optical device according to 1.
ことを特徴とする請求項1記載の電気光学装置。 The tip shape of the convex rib is a semi-cylindrical shape having a semicircular shape in plan view, and the concave notch has a semi-cylindrical shape similar to the convex rib. The electro-optical device according to Item 1.
ことを特徴とする電子機器。An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to any one of claims 1 to 3 .
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